螢石又名氟石、五花石�；瘜W(xué)成分為氟化鈣（CaF2）。常因含有各種雜質(zhì)及機(jī)械混入物而呈紫色、綠色、藍(lán)色、黃色、玫瑰色等。螢石常呈立方體或八面體結(jié)晶，有時(shí)為塊狀或粘狀集合體，比重為3～3.2，莫氏硬度為4，熔點(diǎn)為1270℃－1350℃。
1 螢石的開(kāi)發(fā)應(yīng)用螢石是一種很重要的非金屬礦物原料，具有廣泛的工業(yè)用途。
1.1 鋼鐵工業(yè)
在鋼鐵工業(yè)中，螢石大量用于化鐵、煉鐵、煉鋼的熔劑。螢石的作用：一是降低冶煉溫度，節(jié)省燃料消耗；二是降低爐渣粘度，增加爐渣流動(dòng)性，以便于從金屬中排除雜質(zhì)，并順利排渣。每熔煉一噸鐵，需螢石6～9公斤。每生產(chǎn)一噸鋼，需螢石2～9公斤。
1.2 煉鋁工業(yè)
為了制得用于生產(chǎn)原生鋁的氟化鹽，螢石首先必須轉(zhuǎn)換成HF。鋁是通過(guò)將氧化鋁首先溶解到電解溶液中，然后借助電解作用分離成鋁和氧氣來(lái)生產(chǎn)的。氧化鋁的高熔點(diǎn)（2000℃）使得熔化和電解非常困難；然而，它可在950℃～1000℃的條件下溶解到熔融冰晶石中。人造冰晶石是由螢石轉(zhuǎn)換成HF后而制得的。每噸冰晶石的平均螢石消耗量為135噸左右。
1.3 化學(xué)工業(yè)
在化學(xué)工業(yè)中，螢石主要用來(lái)制造氫氟酸及其衍生物。世界上螢石產(chǎn)量一半用作制氫氟酸，供制人造冰晶石用于煉鋁工業(yè)。一部分用作制氟化碳。氟化碳無(wú)味、無(wú)毒、惰性、耐腐蝕，可作涂料、滑潤(rùn)劑、防腐劑、清潔劑等。制塑料時(shí)，加氟化物制成號(hào)稱“塑料王”的聚四氟乙烯在液態(tài)空氣中不變脆，沸水中不變軟，可在－269℃至＋260℃溫度范圍使用。耐腐蝕、化學(xué)穩(wěn)定性均超過(guò)玻璃、陶瓷、不銹鋼以及金、鉑等。
螢石是用于生產(chǎn)含氯氟烴的原料。氯氟烴具有廣泛的工業(yè)用途，其中主要用途有氣溶膠拋射劑，致冷器的冷凍劑和泡沫制造中的吹制劑。在制造氯氟烴時(shí)，螢石首先轉(zhuǎn)變成氫氟酸（HF），生產(chǎn)一噸氯氟烴，平均需要螢石0.75噸。
1.4 水泥工業(yè)
1)做生產(chǎn)水泥的礦化劑
在水泥生產(chǎn)中，煅燒熟料時(shí)，加入少量螢石可使水泥生料在較低的溫度下就出現(xiàn)熔融液相，從而加長(zhǎng)水泥熟料燒結(jié)作用的時(shí)間，增加主要礦物C3S形成的數(shù)量。在水泥配料中加入0.5％～1％的螢石，可提高窯爐生產(chǎn)率10％，節(jié)省燃料5％～7％。
2)生產(chǎn)氟鋁酸鹽水泥
螢石是氟鋁酸鹽型雙快水泥的主要生產(chǎn)原料。這類水泥的典型礦物是氟鋁酸鈣，它具有較高的小時(shí)強(qiáng)度，有的1小時(shí)抗壓強(qiáng)度即可達(dá)5～10MPa；同時(shí)還具有微膨脹，抗?jié)B性好以及良好的抗低溫性能。雙快搶修水泥螢石摻加量為4.5％，雙快型砂水泥螢石摻加量為3％。
3)生產(chǎn)氟石固體水玻璃礦渣水泥
螢石是氟石固體水玻璃礦渣水泥的主要生產(chǎn)原料。本發(fā)明是用特殊制造的固體水玻璃、高爐礦渣和螢石，在球磨機(jī)內(nèi)粉磨而成525號(hào)、625號(hào)水泥，省掉了生料車間和燒成車間，節(jié)約建廠面積約65％，節(jié)約投資68.2％，降低能耗42％。
1.5 玻璃工業(yè)
在熔制玻璃時(shí)加入少量螢石，可起到助熔作用，螢石可降低玻璃液的粘度，因此有利于玻璃的均化及澄清，提高玻璃質(zhì)量。在熔制玻璃時(shí)加入螢石也是有效節(jié)能措施。玻璃助熔劑用的螢石質(zhì)量要求：CaF2>80％，F(xiàn)e2O3<0.2％。
1.6 陶瓷工業(yè)
少量螢石能促進(jìn)陶瓷坯體的燒結(jié)，并提高瓷釉質(zhì)量。陶瓷工業(yè)對(duì)螢石質(zhì)量一般要求為：CaF2>95％～96％，F(xiàn)e2O3<0.12％，SiO2<3?0％，CaCO3
1.7 鑄石工業(yè)
在熔煉鑄石時(shí)，螢石也是很好的熔劑，加入量為0.29％～1.5％。螢石的加入有利于調(diào)整鑄石的成分，降低熔融溫度，增加流動(dòng)性。鑄石工業(yè)用螢石的質(zhì)量要求為：CaF2>85％。1.8 制造先學(xué)儀器無(wú)色和淺色螢石的透明晶體又稱光學(xué)螢石，是制造光學(xué)儀器的材料，主要制造光學(xué)棱鏡和透光鏡。
1.9 其他
螢石可作砂輪的粘合材料；許多種類的電焊條涂料都摻有螢石和螢石混合物；色澤鮮艷的螢石可
作美術(shù)工藝品；純度高的螢石含有的稀土元素到一定含量時(shí)，還可作激光材料。
2 螢石的發(fā)展動(dòng)向
大約在1775年英國(guó)開(kāi)始開(kāi)采螢石，在1820年至1840年間美國(guó)許多地方進(jìn)行開(kāi)采。但大量開(kāi)采乃是在發(fā)展和推廣平爐煉鋼以后，隨著煉鋼、煉鋁、化學(xué)、水泥、玻璃、陶瓷等工業(yè)的發(fā)展，螢石的生產(chǎn)和用途在不斷擴(kuò)大。在第一、第二次世界大戰(zhàn)時(shí)更有加速的發(fā)展。1931年，碳氟化合物打開(kāi)了生產(chǎn)的前景，1942年為生產(chǎn)高辛烷混合燃料，開(kāi)始使用無(wú)水氟化氫作催化劑來(lái)制造烷基化物。
20世紀(jì)20年代后期，用浮法從方鉛礦、閃鋅礦和普通脈石中分離螢石及40年代用重介質(zhì)選礦法處理低品位礦石的成功應(yīng)用，促進(jìn)了螢石工業(yè)的發(fā)展。
近年來(lái)，螢石工業(yè)技術(shù)又有重大的改進(jìn)：為適應(yīng)煉鋼爐的應(yīng)用，采用了擠壓四礦法生產(chǎn)小石子般的螢石精礦；應(yīng)用更有效的、更有選擇性的浮法技術(shù)處理含大量白云巖和重晶石的螢石原礦。在80年代初期，由于世界經(jīng)濟(jì)蕭條和各國(guó)環(huán)保要求嚴(yán)格限制含氟原料的使用，以及鋼鐵、煉鋁工業(yè)技術(shù)進(jìn)步降低了螢石的單耗，致使螢石產(chǎn)量有所下降。進(jìn)入1984年以后，由于世界鋼鐵、煉鋁和化學(xué)工業(yè)景況有所好轉(zhuǎn)，使世界螢石產(chǎn)量又開(kāi)始回升。1989年世界螢石產(chǎn)量達(dá)543.3萬(wàn)噸，創(chuàng)歷史最高紀(jì)錄。1990年為515萬(wàn)噸，下降了6％。目前我國(guó)已成為世界上最大的螢石生產(chǎn)國(guó)，年產(chǎn)量達(dá)150萬(wàn)噸，約占世界總產(chǎn)量的29％，其它主要的生產(chǎn)國(guó)依次為：蒙古、墨西哥、原蘇聯(lián)和南非。
當(dāng)前螢石市場(chǎng)的特點(diǎn)是優(yōu)質(zhì)螢石生產(chǎn)的崛起，在北美市場(chǎng)上將螢石分為高雜質(zhì)和低雜質(zhì)兩種。在墨西哥北部、加拿大、巴西等地正在開(kāi)發(fā)一些優(yōu)質(zhì)制酸用螢石，北美的消費(fèi)者已感到優(yōu)質(zhì)制酸用螢石供不應(yīng)求，這幾年螢石產(chǎn)量大幅度提高，主要是酸級(jí)螢石產(chǎn)量的提高。目前，美國(guó)螢石開(kāi)采業(yè)已萎縮，只能依靠國(guó)外的供應(yīng)源才能滿足大部分需求。
世界螢石儲(chǔ)量約36000萬(wàn)噸，世界人均占有量為0.07噸／人，我國(guó)螢石儲(chǔ)量約6000萬(wàn)噸，我國(guó)人均占有量為0.05噸／人。據(jù)有關(guān)預(yù)測(cè)，我國(guó)螢石資源的可開(kāi)采年限約40年。這為我們敲響了警鐘！我國(guó)螢石在21世紀(jì)中、下期有可能出現(xiàn)資源緊缺現(xiàn)象。而到21世紀(jì)的中期，我國(guó)正發(fā)展到一個(gè)中等發(fā)達(dá)國(guó)家的水平，螢石是工業(yè)用氟的主要來(lái)源，在鋼鐵、煉鋁和制冷工業(yè)都大量應(yīng)用，并且這些工業(yè)都是我國(guó)要大力發(fā)展的，這就更顯得螢石資源的重要。從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度來(lái)看，若干年后我國(guó)有可能還需要從外國(guó)進(jìn)口螢石，來(lái)滿足國(guó)內(nèi)鋼鐵、煉鋁、化工等工業(yè)的需求。為此，建議我國(guó)應(yīng)限制或禁止出口螢石，保護(hù)螢石資源。
1 螢石的開(kāi)發(fā)應(yīng)用螢石是一種很重要的非金屬礦物原料，具有廣泛的工業(yè)用途。
1.1 鋼鐵工業(yè)
在鋼鐵工業(yè)中，螢石大量用于化鐵、煉鐵、煉鋼的熔劑。螢石的作用：一是降低冶煉溫度，節(jié)省燃料消耗；二是降低爐渣粘度，增加爐渣流動(dòng)性，以便于從金屬中排除雜質(zhì)，并順利排渣。每熔煉一噸鐵，需螢石6～9公斤。每生產(chǎn)一噸鋼，需螢石2～9公斤。
1.2 煉鋁工業(yè)
為了制得用于生產(chǎn)原生鋁的氟化鹽，螢石首先必須轉(zhuǎn)換成HF。鋁是通過(guò)將氧化鋁首先溶解到電解溶液中，然后借助電解作用分離成鋁和氧氣來(lái)生產(chǎn)的。氧化鋁的高熔點(diǎn)（2000℃）使得熔化和電解非常困難；然而，它可在950℃～1000℃的條件下溶解到熔融冰晶石中。人造冰晶石是由螢石轉(zhuǎn)換成HF后而制得的。每噸冰晶石的平均螢石消耗量為135噸左右。
1.3 化學(xué)工業(yè)
在化學(xué)工業(yè)中，螢石主要用來(lái)制造氫氟酸及其衍生物。世界上螢石產(chǎn)量一半用作制氫氟酸，供制人造冰晶石用于煉鋁工業(yè)。一部分用作制氟化碳。氟化碳無(wú)味、無(wú)毒、惰性、耐腐蝕，可作涂料、滑潤(rùn)劑、防腐劑、清潔劑等。制塑料時(shí)，加氟化物制成號(hào)稱“塑料王”的聚四氟乙烯在液態(tài)空氣中不變脆，沸水中不變軟，可在－269℃至＋260℃溫度范圍使用。耐腐蝕、化學(xué)穩(wěn)定性均超過(guò)玻璃、陶瓷、不銹鋼以及金、鉑等。
螢石是用于生產(chǎn)含氯氟烴的原料。氯氟烴具有廣泛的工業(yè)用途，其中主要用途有氣溶膠拋射劑，致冷器的冷凍劑和泡沫制造中的吹制劑。在制造氯氟烴時(shí)，螢石首先轉(zhuǎn)變成氫氟酸（HF），生產(chǎn)一噸氯氟烴，平均需要螢石0.75噸。
1.4 水泥工業(yè)
1)做生產(chǎn)水泥的礦化劑
在水泥生產(chǎn)中，煅燒熟料時(shí)，加入少量螢石可使水泥生料在較低的溫度下就出現(xiàn)熔融液相，從而加長(zhǎng)水泥熟料燒結(jié)作用的時(shí)間，增加主要礦物C3S形成的數(shù)量。在水泥配料中加入0.5％～1％的螢石，可提高窯爐生產(chǎn)率10％，節(jié)省燃料5％～7％。
2)生產(chǎn)氟鋁酸鹽水泥
螢石是氟鋁酸鹽型雙快水泥的主要生產(chǎn)原料。這類水泥的典型礦物是氟鋁酸鈣，它具有較高的小時(shí)強(qiáng)度，有的1小時(shí)抗壓強(qiáng)度即可達(dá)5～10MPa；同時(shí)還具有微膨脹，抗?jié)B性好以及良好的抗低溫性能。雙快搶修水泥螢石摻加量為4.5％，雙快型砂水泥螢石摻加量為3％。
3)生產(chǎn)氟石固體水玻璃礦渣水泥
螢石是氟石固體水玻璃礦渣水泥的主要生產(chǎn)原料。本發(fā)明是用特殊制造的固體水玻璃、高爐礦渣和螢石，在球磨機(jī)內(nèi)粉磨而成525號(hào)、625號(hào)水泥，省掉了生料車間和燒成車間，節(jié)約建廠面積約65％，節(jié)約投資68.2％，降低能耗42％。
1.5 玻璃工業(yè)
在熔制玻璃時(shí)加入少量螢石，可起到助熔作用，螢石可降低玻璃液的粘度，因此有利于玻璃的均化及澄清，提高玻璃質(zhì)量。在熔制玻璃時(shí)加入螢石也是有效節(jié)能措施。玻璃助熔劑用的螢石質(zhì)量要求：CaF2>80％，F(xiàn)e2O3<0.2％。
1.6 陶瓷工業(yè)
少量螢石能促進(jìn)陶瓷坯體的燒結(jié)，并提高瓷釉質(zhì)量。陶瓷工業(yè)對(duì)螢石質(zhì)量一般要求為：CaF2>95％～96％，F(xiàn)e2O3<0.12％，SiO2<3?0％，CaCO3
1.7 鑄石工業(yè)
在熔煉鑄石時(shí)，螢石也是很好的熔劑，加入量為0.29％～1.5％。螢石的加入有利于調(diào)整鑄石的成分，降低熔融溫度，增加流動(dòng)性。鑄石工業(yè)用螢石的質(zhì)量要求為：CaF2>85％。1.8 制造先學(xué)儀器無(wú)色和淺色螢石的透明晶體又稱光學(xué)螢石，是制造光學(xué)儀器的材料，主要制造光學(xué)棱鏡和透光鏡。
1.9 其他
螢石可作砂輪的粘合材料；許多種類的電焊條涂料都摻有螢石和螢石混合物；色澤鮮艷的螢石可
作美術(shù)工藝品；純度高的螢石含有的稀土元素到一定含量時(shí)，還可作激光材料。
2 螢石的發(fā)展動(dòng)向
大約在1775年英國(guó)開(kāi)始開(kāi)采螢石，在1820年至1840年間美國(guó)許多地方進(jìn)行開(kāi)采。但大量開(kāi)采乃是在發(fā)展和推廣平爐煉鋼以后，隨著煉鋼、煉鋁、化學(xué)、水泥、玻璃、陶瓷等工業(yè)的發(fā)展，螢石的生產(chǎn)和用途在不斷擴(kuò)大。在第一、第二次世界大戰(zhàn)時(shí)更有加速的發(fā)展。1931年，碳氟化合物打開(kāi)了生產(chǎn)的前景，1942年為生產(chǎn)高辛烷混合燃料，開(kāi)始使用無(wú)水氟化氫作催化劑來(lái)制造烷基化物。
20世紀(jì)20年代后期，用浮法從方鉛礦、閃鋅礦和普通脈石中分離螢石及40年代用重介質(zhì)選礦法處理低品位礦石的成功應(yīng)用，促進(jìn)了螢石工業(yè)的發(fā)展。
近年來(lái)，螢石工業(yè)技術(shù)又有重大的改進(jìn)：為適應(yīng)煉鋼爐的應(yīng)用，采用了擠壓四礦法生產(chǎn)小石子般的螢石精礦；應(yīng)用更有效的、更有選擇性的浮法技術(shù)處理含大量白云巖和重晶石的螢石原礦。在80年代初期，由于世界經(jīng)濟(jì)蕭條和各國(guó)環(huán)保要求嚴(yán)格限制含氟原料的使用，以及鋼鐵、煉鋁工業(yè)技術(shù)進(jìn)步降低了螢石的單耗，致使螢石產(chǎn)量有所下降。進(jìn)入1984年以后，由于世界鋼鐵、煉鋁和化學(xué)工業(yè)景況有所好轉(zhuǎn)，使世界螢石產(chǎn)量又開(kāi)始回升。1989年世界螢石產(chǎn)量達(dá)543.3萬(wàn)噸，創(chuàng)歷史最高紀(jì)錄。1990年為515萬(wàn)噸，下降了6％。目前我國(guó)已成為世界上最大的螢石生產(chǎn)國(guó)，年產(chǎn)量達(dá)150萬(wàn)噸，約占世界總產(chǎn)量的29％，其它主要的生產(chǎn)國(guó)依次為：蒙古、墨西哥、原蘇聯(lián)和南非。
當(dāng)前螢石市場(chǎng)的特點(diǎn)是優(yōu)質(zhì)螢石生產(chǎn)的崛起，在北美市場(chǎng)上將螢石分為高雜質(zhì)和低雜質(zhì)兩種。在墨西哥北部、加拿大、巴西等地正在開(kāi)發(fā)一些優(yōu)質(zhì)制酸用螢石，北美的消費(fèi)者已感到優(yōu)質(zhì)制酸用螢石供不應(yīng)求，這幾年螢石產(chǎn)量大幅度提高，主要是酸級(jí)螢石產(chǎn)量的提高。目前，美國(guó)螢石開(kāi)采業(yè)已萎縮，只能依靠國(guó)外的供應(yīng)源才能滿足大部分需求。
世界螢石儲(chǔ)量約36000萬(wàn)噸，世界人均占有量為0.07噸／人，我國(guó)螢石儲(chǔ)量約6000萬(wàn)噸，我國(guó)人均占有量為0.05噸／人。據(jù)有關(guān)預(yù)測(cè)，我國(guó)螢石資源的可開(kāi)采年限約40年。這為我們敲響了警鐘！我國(guó)螢石在21世紀(jì)中、下期有可能出現(xiàn)資源緊缺現(xiàn)象。而到21世紀(jì)的中期，我國(guó)正發(fā)展到一個(gè)中等發(fā)達(dá)國(guó)家的水平，螢石是工業(yè)用氟的主要來(lái)源，在鋼鐵、煉鋁和制冷工業(yè)都大量應(yīng)用，并且這些工業(yè)都是我國(guó)要大力發(fā)展的，這就更顯得螢石資源的重要。從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度來(lái)看，若干年后我國(guó)有可能還需要從外國(guó)進(jìn)口螢石，來(lái)滿足國(guó)內(nèi)鋼鐵、煉鋁、化工等工業(yè)的需求。為此，建議我國(guó)應(yīng)限制或禁止出口螢石，保護(hù)螢石資源。
